شبیه سازی و بررسی ترمودینامیکی فرایند های فوق سرد

شبیه سازی و بررسی ترمودینامیکی فرایند های فوق سرد در مایع سازی گازها

کرایوژنیک علم دماهای بسیار پایین می باشد یا به عبارتی دیگر کرایوژنیک، هنر سرماسازی است. اهمیت استراتژیک کرایوژنیک از زمانی افزایش پیدا کرد که محدوده­ی دمایی این علم، دمای گازطبیعی مایع (LNG)، اکسیژن مایع، نیتروژن مایع، آرگون مایع، هیدروژن مایع و هلیوم مایع را در بر می­گرفت. موارد فوق تعدادی از کرایوژن­ها هستند که به صورت گسترده در کاربردهای کرایوژنیک استفاده می­شوند. علم کرایوژنیک در علوم و فنون متنوعی همچون علوم (پایه)، علوم پزشکی و بیولوژیکی، صنایع غذایی، متالوژی، مطالعات فضایی، تولید موشک، الکترونیک، مهندسی و تولید کاربرد دارد. لذا در فصل اول این مستند به بررسی و تجزیه و تحلیل علم مهندسی کرایوژنیک و کاربردهای آن در صنعت و پزشکی پرداخته شده است. فصل دوم آنالیز ترمودینامیکی فرایندهای دما پایین رو مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار داده است. این فصل، بر روی نقاط برجسته برای حداقل سازی انرژی مورد نیاز بحث می­کند و فرآیندهای و سیستم­های سرماسازی موجود برای ایجاد دماهای پایین، در گستره­ی دمایی، دمای محیط تا صفر مطلق را توضیح می­دهد. در فصل سوم مباحث مربوط به فرآیندهای مایع­سازی کرایوژنیک و فرایندهای خالص­سازی و جداسازی برای کرایوژن­ها پرداخته شده است. این فصل توسعه­ی تاریخی فرآیندهای مختلف مایع­سازی کرایوژن­ها را به همراه آنالیز ترمودینامیکی مربوط به آنها و ملاحظات طراحی آنها توضیح می­دهد، همچنین مبانی بنیادی جداسازی و خالص­سازی انواع کرایوژن­ها و به­کارگیری فرایندهای کرایوژنیک در این فصل مورد بررسی و تجزیه و تحلیل قرار می گیرید. خواص ترمودینامیکی و انتقالی سیالات کرایوژنیک نه تنها برای انتخاب شرایط فرآیند مایع­سازی و جداسازی آنها مورد نیاز است بلکه برای طراحی کارخانه­ها و تجهیزات به کارگیری آنها نیز مورد نیاز می­باشد لذا در فصل پایانی خواص ترمودینامیکی سیالات کرایوژنیک و شبیه سازی فرایند هلیوم مایع با استفاده از نرم افزار Hysys انجام گرفته است.